茶叶中主要含有儿茶素、胆甾烯酮、咖啡因、肌醇、叶酸、吡咯喹啉醌、泛酸、矿物质等成分。
儿茶素类：俗称茶单宁、是茶叶特有成分，具有苦、涩味及收敛性。在茶汤中可与咖啡因结合而缓和咖啡因对人体的生理作用。
咖啡因：带有苦味，是构成茶汤滋味的重要成分。红茶茶汤中，与多无酚类结合成为复合物；茶汤冷后形成乳化现象。茶中特有的儿茶素类及其氧化缩和物可使除中咖啡因的兴奋作用减缓而持续，故喝茶可使长途开车的人保持头脑清醒及较有耐力。
矿物质：茶中含有丰富的钾、钙、镁、锰等11种矿物质。茶汤中阳离子含量较多而阴离子较少，属于碱性食品。可帮助体液维持碱性，保持健康，钾促进血钠排除。
维生素：B群维生素及维生素C为水溶性，可由饮茶中获取。
吡咯喹啉醌：茶叶中的吡咯喹啉醌成分具有延缓衰老、延长寿命的效果。
胺基酪酸于制茶过程中强迫茶叶进行无氧呼吸而产生。
